KR101349777B1 - Back light control apparatus for liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 액정표시장치에서 백라이트를 이용하여 액정패널에 표시되는 화상의 색심도(Color depth)를 증가시키는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 엘이디를 이용하여 액정패널상의 액정표시부에 백라이트를 방출하는 엘이디 백라이트부와; 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위하여, 입력 데이터로부터 램프 제어용 데이터 비트를 추출하는 휘도 분석부와, 상기 엘이디 백라이트부 상의 엘이디들을 공간 분할하고, 상기 램프 제어용 데이터 비트에 상응되는 램프구동 데이터를 생성하여 매 프레임 마다 해당 분할영역의 엘이디에 점등제어신호로 출력하는 램프점등 제어부로 구성한 엘이디 구동부에 의해 달성된다.The present invention relates to a technique for increasing the color depth of the image displayed on the liquid crystal panel using a backlight in the liquid crystal display device. The present invention, the LED backlight unit for emitting a backlight using the LED on the liquid crystal display on the liquid crystal panel; In order to analyze the luminance of the input image, the luminance analysis unit for extracting the lamp control data bits from the input data, the LEDs on the LED backlight unit is spatially partitioned, and the lamp driving data corresponding to the lamp control data bits are generated It is achieved by an LED driver composed of a lamp lighting control unit which outputs a lighting control signal to the LEDs of the divided region every frame.
Description
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 백라이트 장치의 블록도.1 is a block diagram of a backlight device of a liquid crystal display device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 제어장치의 일실시 구현예를 보인 전체 블록도. 2 is a block diagram showing an embodiment of a backlight control device of a liquid crystal display according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 엘이디 구동부를 BRC 방식으로 구현한 블록도.Figure 3 is a block diagram implementing the LED driver in the BRC method according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 램프점등 제어신호의 테이블.4 is a table of lamp lighting control signals according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 램프점등 제어부의 상세 회로도.5 is a detailed circuit diagram of a lamp lighting control unit according to the present invention.
도 6의 (a)-(g)는 도 5 각부의 파형도. (A)-(g) is a waveform diagram of each part of FIG.
도 7은 본 발명에 따라 엘이디를 공간분할하여 BRC 방식으로 점등하는 것을 나타낸 예시도.7 is an exemplary view showing that the LED is lit in the BRC method by spatially dividing the LED according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따라 엘이디를 공간분할하여 BRC 방식으로 점등하는 것을 나타낸 또 다른 예시도.Figure 8 is another exemplary diagram showing that the LED is lit in a BRC manner by partitioning the LED according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따라 엘이디 구동부를 디더링 기법으로 구현한 블록도.9 is a block diagram implementing the LED driver by dithering technique in accordance with the present invention.
도 10의 (a)-(d)는 본 발명에 따라 시분할된 엘이디 점등제어신호의 파형도.10A and 10D are waveform diagrams of an LED lighting control signal time-divided according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따라 시분할된 엘이디 점등제어패턴의 예시도.11 is an exemplary diagram of an LED lighting control pattern time-divided according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따라 BRC 방식과 디더링 방식으로 구동하는 백라이트 제어장치 의 블록도.12 is a block diagram of a backlight control device driven in a BRC method and a dithering method according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따라 BRC 방식과 디더링 방식으로 점등되는 패턴의 예시도. Figure 13 is an illustration of a pattern that is lit in the BRC method and dithering method in accordance with the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS
21 : 시스템 22 : 인터페이스부21: system 22: interface unit
23 : 타이밍 콘트롤러 24 : 게이트 구동부23: timing controller 24: gate driver
25 : 데이터 구동부 26 : 액정패널25
27 : 직류/직류 변환기 28 : 엘이디 구동부27: DC / DC converter 28: LED drive unit
29 : 엘이디 백라이트부 31,91,121 : 휘도 분석부29:
32,122 : 램프점등 제어부 92,123 : 주파수 체배부 32,122: lamp lighting control unit 92,123: frequency multiplication unit
본 발명은 액정표시장치에서 백라이트를 이용하여 액정패널에 표시되는 화상의 색심도(Color depth)를 증가시키는 기술에 관한 것으로, 특히 발광다이오드를 채용한 백라이트를 시공간적으로 분할하여 구동함으로써 디지털 비트를 추가하지 않고도 색심도를 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치의 백라이트 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트 유닛은 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 백라이트 유닛에 사용되는 CCFL 대신에 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 제안되었다. In general, a backlight unit of a liquid crystal display device is in a trend of miniaturization, thinning, and weight reduction, and according to this trend, a light emitting diode (LED), which is advantageous in power consumption, weight, and brightness, is used instead of the CCFL used in the backlight unit. Proposed.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 백라이트 장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 소정 주파수의 엘이디 구동신호를 공급하는 엘이디 구동부(11)와; 상기 엘이디 구동부(11)에 의해 구동되어 액정패널(13)의 액정표시부에 백라이트를 조사하는 엘이디 백라이트(12)와; 입력 데이터에 상응되는 화상을 생성하고, 이렇게 생성된 화상이 상기 백라이트에 의해 표시되도록 하는 액정패널(13)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.1 is a block diagram of a backlight device of a liquid crystal display device according to the prior art, and as shown therein, an
엘이디 구동부(11)는 메인 피씨비상의 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 구동주파수(예: 60Hz)의 신호를 처리하여 엘이디 백라이트(12)에 출력한다.The
이에 따라, 상기 엘이디 백라이트(12)상에 매트릭스 형태로 배열된 각 엘이디들이 상기 엘이디 구동부(11)로부터 입력되는 구동신호에 의해 구동되어 액정패널(13)의 액정표시부에 백라이트가 조사된다.Accordingly, LEDs arranged in a matrix form on the
이때, 액정패널(13)은 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀(화소)들을 이용하여 상기 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 데이터에 따라 화상을 생성하고, 이렇게 생성된 화상은 상기 백라이트에 의해 화면상에 비춰지게 된다.In this case, the
액정패널(13)상의 각 화소를 통해 표현되는 색심도는 보통 각 화소의 투과율과 인가전압에 의한 계조 표현력으로 결정된다. The color depth expressed through each pixel on the
그럼에도 불구하고, 종래의 액정표시장치에 있어서는 엘이디 백라이트를 단순히 LCD 점등용으로만 사용하여, 색심도가 전적으로 디지털 입력 비트에 의존하였다. 따라서, 디지털 비트를 증가시키는 방법으로 색심도를 확장하는 경우 비용 및 사이드 이펙트(side effect)가 발생되는 문제점이 있었다.Nevertheless, in the conventional liquid crystal display device, the LED backlight is used only for LCD lighting, so that the color depth depends entirely on the digital input bit. Therefore, there is a problem in that cost and side effects occur when the color depth is extended by increasing the digital bit.
따라서, 본 발명의 제1목적은 백라이트용 엘이디를 공간적으로 분할하여 이들을 BRC(BRC: Backlight Rate Control) 방식으로 점등하는 백라이트 제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a backlight control apparatus for spatially dividing LEDs for backlighting and lighting them by BRC (Backlight Rate Control).
본 발명의 제2목적은 백라이트 구동주파수의 배수를 증가시켜 시간적으로 분할된 구동주파수를 획득한 후 이를 이용하여 램프 디더링(Lamp Dithering) 기법으로 백라이트용 엘이디들을 점등하는 백라이트 제어장치를 제공함에 있다.A second object of the present invention is to provide a backlight control apparatus for lighting backlight LEDs by using a lamp dithering method after obtaining a driving frequency divided by a time by increasing a multiple of the backlight driving frequency.
본 발명의 제3목적은 백라이트 엘이디를 구동함에 있어서, BRC 방식과 디더링 방식으로 구동하는 백라이트 제어장치를 제공함에 있다. A third object of the present invention is to provide a backlight control apparatus for driving the backlight LED in the BRC method and the dithering method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위하여, 입력 데이터로부터 램프 제어용 데이터 비트를 추출하는 휘도 분석부와; 엘이디 백라이트부 상의 엘이디들을 공간 분할하고, 상기 램프 제어용 데이터 비트를 확장하여 램프구동 데이터를 생성하며, 매 프레임 마다 해당 분할영역의 엘이디에 상기 램프구동 데이터를 점등제어신호로 출력하는 램프점등 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a luminance analyzer extracts a data bit for lamp control from input data in order to analyze luminance of an input image; And a lamp lighting control unit for spatially dividing the LEDs on the LED backlight unit, generating lamp driving data by expanding the lamp control data bits, and outputting the lamp driving data as lighting control signals to the LEDs of the corresponding divided area every frame. It is characterized by the configuration.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은, 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위하여, 입력되는 데이터로부터 램프 제어용 데이터 비트를 추출하는 휘도 분석부와; 원래의 램프 구동주파수를 소정 배수로 체배한 후, 그 체배된 구동주파수를 이용하여 매 프레임마다 해당 주기로 LED 점등제어신호를 출력하는 주파 수 체배부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.Another object of the present invention to achieve the above object, and to analyze the brightness of the input image, the brightness analysis unit for extracting the data bits for lamp control from the input data; And multiplying the original lamp driving frequency by a predetermined multiple, and using a multiplied driving frequency to include a frequency multiplier that outputs an LED lighting control signal at a corresponding cycle every frame.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 제어장치의 전체 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 비디오 데이터와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 공급하는 시스템(21)과; m×n 개의 액정셀(Clc)들이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터라인(D1∼Dm)과 n 개의 게이트라인(G1∼Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널(26)과; 타이밍 콘트롤러(23)의 제어를 받아 상기 게이트라인(G1∼Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동부(24)와; 상기 타이밍 콘트롤러(23)의 제어를 받아 상기 액정패널(26)의 데이터라인(D1∼Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(25)와; 상기 게이트 구동부(24) 및 데이터 구동부(25)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러(23)와; 상기 시스템(21)과 타이밍 콘트롤러(23)와의 인터페이싱을 위한 인터페이스부(22)와; 상기 액정패널(26)에서 필요로 하는 각종 구동전압을 발생하기 위한 직류/직류 변환기(27)와; 엘이디 백라이트부(29) 상의 엘이디를 공간적으로 분할하여 BRC 방식으로 점등시키거나, 시간적으로 분할된 구동주파수를 생성한 후 이를 이용하여 램프 디더링 기법으로 점등시키기 위한 엘이디 구동부(28)와; 상기 엘이디 구동부(28)에 의해 구동되는 LED들을 이용하여 상기 액정패널(26)상의 액정표시부에 백라이트를 방출하는 엘이디 백라이트부(29)로 구성하였다.2 is an overall block diagram of a backlight control apparatus of a liquid crystal display according to the present invention, as shown therein;
도 3은 상기 엘이디 구동부(28)를 BRC 방식으로 구현한 예를 나타낸 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위하여, 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터 입력되는 데이터에서 램프 제어용 데이터 비트를 추출하는 휘도 분석부(31)와; 상기 엘이디 백라이트부(29) 상의 엘이디들을 공간 분할하고, 상기 휘도 분석부(31)로부터 입력된 램프 제어용 데이터 비트에 상응되는 램프구동 데이터를 생성하여 매 프레임 마다 해당 분할영역의 엘이디에 점등제어신호로 출력하는 램프점등 제어부(32)를 포함하여 구성하였다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of implementing the
또한, 도 9는 상기 엘이디 구동부(28)를 디더링 기법으로 구현한 예를 나타낸 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위하여, 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터 입력되는 데이터에서 램프 제어용 데이터 비트를 추출하는 휘도 분석부(91)와; 원래의 램프 구동주파수를 소정 배수로 체배한 후, 그 체배된 구동주파수를 이용하여 매 프레임마다 해당 주기로 LED 점등제어신호를 출력하는 주파수 체배부(92)를 포함하여 구성하였다.In addition, FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of implementing the
이와 같이 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4 내지 도 9, 도 10 내지 도 13을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to Figures 4 to 9, 10 to 13 attached to the operation of the present invention configured as described above as follows.
액정패널(26)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된 구조로 되어 있으며, 이의 하부 유리기판 상에 형성된 데이터라인(D1∼Dm)과 게이트라인(G1∼Gn)은 상호 직교된다. 상기 액정패널(26)상의 화소에는 각각 화소전극이 구비되어 화상정보에 따른 전압이 인가되며, 제 2기판에 형성되는 공통전극에 인가되는 공통전압과 함께 액정층에 전계를 인가하게 된다. 이때, 액정층을 구성하는 액정분자들은 전계의 세기에 따라 일정한 각도로 배열된다.The
그런데, 본 발명에서 FSC 구동방식을 채용하였으므로 상기 액정패널(26)에 컬러를 표시함에 있어, 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러 필터를 사용하지 않는다.However, in the present invention, since the FSC driving method is used, red, green, and blue color filters are not used to display colors on the
시스템(21)의 그래픽 처리회로는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터(RGB)로 변환함과 아울러 그 디지털 비디오 데이터(RGB)의 해상도와 색온도를 조정한다. 그리고, 이 시스템(21)으로부터 출력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호는 인터페이스부(22)를 통해 타이밍 콘트롤러(23)에 공급된다.The graphics processing circuit of the
상기 인터페이스부(22)는 디지털 비디오 데이터를 TTL 또는 CMOS 레벨로 변환하여 병렬로 전송하는 TDMS(TDMS: Transition Minimized Differential Signal) 방식이나 디지털 비디오 데이터(RGB)를 직렬 데이터로 압축하여 전송한 후에 다시 병렬 데이터로 복원하는 LVDS(LVDS: Low Voltage Differential Signaling) 방식으로 구현된다.The
상기 타이밍 콘트롤러(23)는 상기 인터페이스부(22)를 통해 시스템(21)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync)와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(24)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(24)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(23)는 상기 인터페이스부(22)를 통해 시스템(21)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(25)에 공급한다.The
상기 데이터 구동부(25)는 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터의 데이터 제어신 호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마보상전압으로 변환하고, 그 변환된 아날로그 감마보상전압을 데이터라인(D1∼Dm)에 공급한다.The
상기 게이트 구동부(24)는 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인(G1∼Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(26)의 수평라인들을 선택한다.The
직류/직류 변환기(27)는 상기 시스템(21)으로부터 입력되는 전원단자전압(VCC)을 이용하여 고전위 공통전압인 VDD 전압, VCOM 전압, VGH 전압, VGL 전압을 발생한다. The DC /
참고로, 상기 설명에서는 데이터 구동부(25)와 게이트 구동부(24)가 액정패널(26)과 분리 설치된 것으로 설명하였으나, 근래 들어 이들 각각은 패키징 기술에 의하여 액정패널(26)상에 직접 실장되는 추세에 있다.For reference, in the above description, the
한편, 도 3은 엘이디 백라이트부(29) 상의 엘이디를 공간적으로 분할하여 이들을 BRC 방식으로 점등시키기 위한 엘이디 구동부(28)의 구현예를 나타낸 것이다. Meanwhile, FIG. 3 illustrates an embodiment of the
여기서, 휘도 분석부(31)는 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위한 일환으로써, 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터 입력되는 데이터의 최상위비트(Most Significant Bit; MSB) 중 2bit를 램프(LED) 제어용 비트(bit)로 추출하여 램프점등 제어부(32)에 출력한다.In this case, the
그리고, 상기 램프점등 제어부(32)는 상기 휘도 분석부(31)로부터 입력된 램프 제어용 비트를 근거로 도 4에서와 같이 4bit의 램프구동 데이터를 생성하여 엘이디 백라이트부(29) 상의 LED들의 점등을 제어하기 위한 점등제어신호를 출력하게 된다.In addition, the
도 5는 상기 램프점등 제어부(32)의 일실시 구현예를 보인 회로도로서 이를 참조하여 그 램프점등 제어부(32)의 작용을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the lamp
데이터 분배기(51)는 도 6의 (a)와 같은 상기 램프 제어용 비트의 제1,2데이터 a,b를 입력받아 이들을 각기 다른 출력단자로 분기시켜 출력한다.The
이후, 상기 제1데이터 a는 버퍼(BUF51),(BUF52)를 통해 분기되었다가 합성기(52A)에서 합성된다. 결과적으로, 상기 제1데이터 a는 상기 버퍼(BUF51),(BUF52) 및 합성기(52A)에 의해 도 6의 (c)에서와 같이 2 bit의 데이터 'aa'로 확장된다.Thereafter, the first data a is branched through the buffers BUF51 and BUF52 and synthesized by the
또한, 상기 제2데이터 b는 곧바로 합성기(52B)에서 0 bit와 합성되어 도 6의 (e)에서와 같이 2 bit의 데이터 'b0'으로 확장된다.In addition, the second data b is directly synthesized with 0 bits in the
상기와 같이 확장된 제1데이터 aa는 앤드게이트(AD51)의 일측 입력단자에 공급되고, 제2데이터 b0은 앤드게이트(AD52)의 일측 입력단자에 공급된다.The expanded first data aa is supplied to one input terminal of the AND gate AD51, and the second data b0 is supplied to one input terminal of the AND gate AD52.
이때, 상기 데이터 분배기(51)의 데이터선택단자(SEL)에 4bit의 데이터 선택신호(SEL)를 순차적으로 출력함에 있어서, 도 6의 (b)에서와 같이 하위 2 bit는 '11'로 출력하고, 상위 2 bit는 '00'으로 출력한다. 그리고, 상기 4bit의 데이터 선택신호 '0011'은 인버터(I51)를 통해 반전되어 도 6의 (d)에서와 같이 '1100'으로 출력된다.At this time, in sequentially outputting the 4-bit data selection signal SEL to the data selection terminal SEL of the
상기 선택신호(SEL)의 하위 2 bit '11'은 직접 앤드게이트(AD52)의 타측 입력단자에 공급되고, 이에 의해 상기 합성기(52B)로부터 입력되는 제2데이터 'b0'가 선택되어 다음 단의 오아게이트(OR51)의 타측 입력단자로 공급된다.The lower 2 bits '11' of the selection signal SEL are directly supplied to the other input terminal of the AND gate AD52, whereby the second data 'b0' input from the
이어서, 상기 인버터(I51)를 통해 반전된 상위 2 bit의 선택신호 '11'이 상기 앤드게이트(AD51)의 타측 입력단자에 공급되고, 이에 의해 상기 합성기(52A)로부터 입력되는 제1데이터 aa가 선택되어 다음 단의 오아게이트(OR51)의 일측 입력단자로 공급된다.Subsequently, the selection signal '11' of the upper two bits inverted through the inverter I51 is supplied to the other input terminal of the AND gate AD51, whereby the first data aa input from the
그리고, 상기 오아게이트(OR51)는 상기 앤드게이트(AD51),(AD52)로부터 입력되는 2bit의 상위 데이터 'aa'와 하위 데이터 'b0'을 합성하여 도 6의 (f)에서와 같이 4bit의 출력데이터 'aab0'를 출력하게 된다. The OR gate OR51 synthesizes 2 bits of upper data 'aa' and lower data 'b0' input from the AND gates AD51 and AD52, and
상기와 같은 과정을 통해 상기 램프 제어용 비트가 4bit의 출력데이터(OUTPUT)로 변환되는데, 상기 도 4의 테이블을 참조하여 그의 변환 특징을 살펴보면 다음과 같다.Through the above process, the lamp control bit is converted into output data OUTPUT of 4 bits. Referring to the table of FIG. 4, the conversion characteristics thereof are as follows.
상기 램프 제어용 비트를 각각 1bit씩 좌,우측으로 확장하여 4 bit의 출력데이터(OUTPUT)로 변환한다. 단, 하위 비트값이 '0'일 때에는 그대로 그 값을 우측으로 확장시키지만(예: '00'→'0000', '10'→'1100'), '1'일 때에는 '0'의 값으로 대체하여 우측으로 확장시킨다(예: '01'→'0010', '11'→'1110'). Each of the ramp control bits is extended to the left and right sides by 1 bit, respectively, and converted into 4 bits of output data OUTPUT. However, when the lower bit value is '0', it is expanded to the right as it is (ex: '00' → '0000', '10' → '1100'), but when it is '1', it is set to '0'. Expand to the right (eg '01' → '0010', '11' → '1110').
상기 설명에서와 같이 하위 비트값이 '1'일 때 '0'의 값으로 대체하여 우측으로 확장시키는 이유는 최하위 비트값을 '0'으로 유지함으로써, 이에 의해 엘이디 백라이트(29)상에서 최소한 하나 이상의 LED가 점등되도록 하기 위함이다.As in the above description, when the lower bit value is '1', the reason for extending to the right by replacing the value with '0' is to keep the least significant bit value as '0', thereby allowing at least one or more on the
도 7은 상기 엘이디 백라이트부(29) 상의 백라이트용 엘이디를 공간적으로 분할하여 이들을 BRC(BRC: Backlight Rate Control) 방식으로 점등하는 실시예를 나타낸 것이다. 다시 말해서, 도 7에서는 상기 엘이디 백라이트부(29)의 엘이디를 4*4 구조로 배열한 것을 예로 할 때, 상기 램프점등 제어부(32)가 매 프레임마다 상기 램프 제어용 비트에 따라 각 할당영역의 엘이디들을 선택하여 점등시키는 예를 나타낸 것이다.FIG. 7 illustrates an embodiment in which the backlight LEDs on the
즉, 첫 번째 프레임에서 램프 제어용 비트가 '00'일 경우, 도 7의 (a)와 같이 임의의 영역에 위치한 5개의 엘이디를 점등시키고, 두 번째 프레임에서 상기 램프 제어용 비트가 '01'일 경우, 도 7의 (b)와 같이 또 다른 영역에 위치한 5개의 엘이디를 점등시키고, 세 번째 프레임에서 상기 램프 제어용 비트가 '10'일 경우, 도 7의 (c)와 같이 또 다른 영역에 위치한 3개의 엘이디를 점등시키고, 네 번째 프레임에서 상기 램프 제어용 비트가 '11'일 경우, 도 7의 (d)와 같이 또 다른 영역에 위치한 3개의 엘이디를 점등시킨다.That is, when the lamp control bit is '00' in the first frame, five LEDs located in an arbitrary region are turned on as shown in (a) of FIG. 7, and when the lamp control bit is '01' in the second frame. , 5 LEDs located in another area as shown in (b) of FIG. 7 are turned on, and when the lamp control bit is '10' in the third frame, 3 located in another area as shown in (c) of FIG. LEDs are turned on, and when the lamp control bit is '11' in the fourth frame, three LEDs located in another area are turned on as shown in FIG.
도 8은 상기 엘이디 백라이트부(29) 상의 백라이트용 엘이디를 공간적으로 분할하여 이들을 BRC(BRC: Backlight Rate Control) 방식으로 점등하는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다. FIG. 8 illustrates another embodiment in which the LEDs for the backlight on the
즉, 첫 번째 프레임에서는 상기 출력데이터 '0000'에 따라 16개의 LED 모두를 점등시키고, 두 번째 프레임에서는 상기 출력데이터 '0010'에 따라 16개의 LED 중에서 한 개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시키고, 세 번째 프레임에서는 상기 출력데이터 '1100'에 따라 16개의 LED 중에서 네 개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시키고, 네 번째 프레임에서는 상기 출력데이터 '1110'에 따라 16개의 LED 중에서 아홉개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시킨다.That is, in the first frame, all 16 LEDs are turned on according to the output data '0000', and in the second frame, all the LEDs except one LED are turned on in accordance with the output data '0010'. In the first frame, all the LEDs except for the four LEDs of 16 LEDs are turned on according to the output data '1100', and in the fourth frame, all the LEDs except the nine LEDs of the 16 LEDs are turned on according to the output data '1110'. Lights up.
한편, 도 9는 백라이트 구동주파수의 배수를 증가시켜 시간적으로 분할된 구동주파수를 생성한 후 이를 이용하여 램프 디더링 기법으로 백라이트용 엘이디들을 점등시키기 위한 엘이디 구동부(28)의 또 다른 구현예를 나타낸 것이다. Meanwhile, FIG. 9 illustrates another embodiment of the
여기서, 휘도 분석부(91)는 상기 도 3의 휘도 분석부(31)와 같이 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위한 일환으로써, 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터 입력되는 데이터의 최상위비트(Most Significant Bit; MSB) 중 2bit를 램프(LED) 제어용 비트(bit)로 추출하여 주파수 체배부(92)에 출력한다.Here, the
그리고, 상기 주파수 체배부(92)는 램프 구동주파수(60Hz)를 소정 배수로 체배(예: 4체배)하여 240Hz의 램프 구동주파수를 생성한 후, 이 램프 구동주파수를 이용하여 매 프레임마다 4번에 걸쳐 LED 점등제어신호를 출력한다.The
도 10의 (a)-(d)는 상기 주파수 체배부(92)에서 4체배된 주파수에 의하여 한 프레임 내에서 4차례에 걸쳐 LED가 점등되는 예를 나타낸 것이다. 여기서, 도 10의 (a)는 각 LED의 구동전류량을 동일하게 한 것을 나타낸 것이고, 도 10의 (c)-(d)는 각 LED의 구동전류량을 다르게 한 것을 예로 나타낸 것이다.10A to 10D show an example in which LEDs are turned on four times in one frame by four times the frequency multiplied by the
도 11은 상기 주파수 체배부(92)에서 4체배된 주파수에 의하여 한 프레임 내에서 4차례에 걸쳐 LED가 점등되는 또 다른 예를 나타낸 것이다. 다시 말해서, 도 11은 상기 엘이디 백라이트부(29)의 엘이디를 4*4 구조로 배열한 것을 예로 할 때, 상기 주파수 체배부(92)가 한 프레임 내에서 매 주기마다 엘이디들을 해당 출력데이터에 따라 점등시키는 예를 나타낸 것이다.11 illustrates another example in which the LED is turned on four times in one frame by the frequency multiplied by the
즉, 첫 번째 주기(T1)에서는 출력데이터 '0000'에 따라 16개의 LED 모두를 점등시키고, 두 번째 주기(T2)에서는 출력데이터 '1100'에 따라 16개의 LED 중에서 네 개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시키고, 세 번째 주기(T3)에서는 출력데이터 '0010'에 따라 16개의 LED 중에서 한 개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시키고, 네 번째 주기(T4)에서는 출력데이터 '1110'에 따라 16개의 LED 중에서 아홉개의 LED를 제외한 모든 LED들을 점등시킨다.That is, in the first period T1, all 16 LEDs are turned on according to the output data '0000', and in the second period T2, all LEDs except four LEDs out of the 16 LEDs are turned on according to the output data '1100'. In the third cycle (T3), all LEDs except one LED are lit according to the output data '0010', and in the fourth cycle (T4), all the LEDs are lit according to the output data '1110'. Turn on all LEDs except nine LEDs.
물론, 이후에도 각 프레임마다 상기와 같이 4 주기에 걸쳐 해당 LED들을 순차적으로 점등시킨다.Of course, thereafter, the respective LEDs are sequentially turned on over each of four cycles as described above.
한편, 도 12는 상기 도 3 및 도 9의 두 실시예를 혼합하여 BRC 방식과 디더링 방식으로 백라이트를 구동하는 엘이디 구동부(28)의 또 다른 구현예를 나타낸 것이다. Meanwhile, FIG. 12 illustrates another embodiment of the
여기서, 휘도 분석부(121)는 상기 도 3의 휘도 분석부(31) 및 도 9의 휘도 분석부(91)와 같이 입력 영상에 대한 휘도를 분석하기 위한 일환으로써, 상기 타이밍 콘트롤러(23)로부터 입력되는 데이터의 최상위비트(Most Significant Bit; MSB) 중 2bit를 램프(LED) 제어용 비트(bit)로 추출하여 램프점등 제어부(122) 및 주파수 체배부(123)에 출력한다.Here, the
그리고, 상기 램프점등 제어부(122)는 상기 도 3의 램프점등 제어부(32)와 같이 상기 휘도 분석부(121)로부터 입력된 램프 제어용 비트를 근거로 4bit의 램프구동 데이터를 생성하여 매 프레임마다 엘이디 백라이트부(29) 상의 LED들의 점등을 제어하게 된다.In addition, the
예를 들어, 상기 램프점등 제어부(122)는 매 프레임마다 도 12의 T1 주기열의 LED들을 상기 도 8의 설명에서와 같이 점등시킨다.For example, the lamp
또한, 상기 주파수 체배부(123)는 상기 도 9의 주파수 체배부(92)와 같이 램프 구동주파수를 4체배하여 240Hz의 램프 구동주파수를 생성한 후, 이를 이용하여 매 프레임마다 4번에 걸쳐 LED 점등제어신호를 출력한다.In addition, the
예를 들어, 상기 주파수 체배부(123)는 도 12에서와 같이 매 프레임마다 4주기(T1∼T4)에 걸쳐 해당 LED들의 점등을 제어하기 위한 LED 점등제어신호를 출력한다.For example, the
이와 같이, 상기 엘이디 구동부(28)에 상기 램프점등 제어부(122)와 주파수 체배부(123)를 모두 구비함으로써, BRC 방식과 디더링 방식을 동시에 적용하여 백라이트를 구동할 수 있게 된다.As such, the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 백라이트용 엘이디를 공간적으로 분할하여 이들을 BRC 방식으로 점등시키거나, 백라이트 구동주파수를 체배하여 시간적으로 분할된 구동주파수를 획득한 후 이를 이용하여 램프 디더링 기법으로 점등시킬 수 있게 함으로써, 광의 투과량 조절이 가능하게 되고, 이에 의해 색심도가 증가되는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention spatially divides the backlight LEDs and lights them in the BRC method, or multiplies the backlight driving frequency to obtain a time-divided driving frequency, and then lights the lamp LEDs by using the dithering technique. By making it possible, the light transmittance can be adjusted, whereby the color depth is increased.
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